恒星也会反射光线

恒星也会反射光线

我们倾向于认为恒星贡献了宇宙中的大部分光线，而行星、卫星、岩石、尘埃和气体则反射恒星的星光。但事实表明，恒星也能反射光线。

我们之前没有真正注意到这种现象，因为与恒星自身辐射出的巨大能量相比，反射出的光线实在微不足道。

启示来自一项关于双星系统的新研究——两颗恒星被彼此锁定在螺旋形的轨道上，每个恒星都反射了一小部分另一个恒星发出的光线。

Spica是室女座方向上的双星系统，距离我们250光年。两颗恒星彼此非常接近，轨道周期只有4天。因为非常炽热且非常接近，地球上的天文学家无法通过视觉图像区分出彼此，只能通过光谱的变化辨别每一颗恒星。

现在，天文学家团队发现，光的偏振或其波的方向随着两颗恒星的轨道而变化。

直接传播的光是非极化的，一次沿多个平面振荡。当它从非金属表面反射时，光变得极化，并且仅沿一个平面振荡。

对Spica发出的光线进行分析后表明，它们经历了光反射的过程，因此科学家构建了计算机模型来弄清楚到底发生了什么。

澳大利亚新南威尔士大学的物理学家Jeremy Bailey说：“我们确定，观察到的极化量与反射光模型的预测值完全吻合。我们的模型显示，恒星实际上是非常差的光反射体。例如，太阳反射的光不到0.1％。不过对于较热的恒星，例如Spica，温度为20000至25000开尔文，反射量增加到几个百分点。然而，Spica系统的反射光总量仍然很小。”

研究人员表示，这种反射光总量只占直接辐射光的百分之几，但它们很容易被识别，因为它们是高度偏振的。科学家开发出了高精度旋光仪，可以轻松辨识。

这一发现为天文学家增添了新的工具。假设某个双星系统具有非常接近的互动轨道，因此其光谱保持不变，无法轻易区分它们，也无法以光学手段解析它们。但它们仍然会反射彼此的光线，所以光偏振可以揭开它们的面纱。

它还可以揭示出有关双星系统的详细信息。例如，Spica的偏振化光证实，系统的轨道是顺时针的——与先前的发现一致。Bailey指出，它还可以用来确定系统中恒星的质量。

对于单恒星来说，上述工具实际上并没有多大帮助，因为它们往往离其他光源太远。它们所反射的任何光线都来自很遥远的天体，可探测性或实用性都不理想。

但大多数恒星都有自己的伙伴——多达85％是双星系统。虽然系统被拆分也很常见，比如我们的太阳很可能也曾经有过双胞胎兄弟。天文学家认为，大多数(如果不是全部)恒星是成对出生的，但有些会因为意外失去自己的兄弟。

这意味着，关于双星的研究实际上为一般恒星的研究提供了基础。

该团队将把他们的旋光仪转向其他双星，以进一步分析恒星的反射光，测试其他系统，并开发出新的技术。

“我们希望它在更热的恒星那里能发挥得更好。”Bailey说，“它可以用来找到其他方法无法检测到的双星系统，并研究恒星轨道和性质。”

该研究发表在Nature Astronomy上。

本文译自 sciencealert，由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

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